特許 7507081 スクリュ機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-19

(45)【発行日】2024-06-27

(54)【発明の名称】スクリュ機械

(51)【国際特許分類】

   B29C 48/25 20190101AFI20240620BHJP

   B29C 48/40 20190101ALI20240620BHJP

   F16D 1/02 20060101ALI20240620BHJP

【ＦＩ】

B29C48/25

B29C48/40

F16D1/02 100

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020211738

(22)【出願日】2020-12-21

(65)【公開番号】P2022098285

(43)【公開日】2022-07-01

【審査請求日】2023-08-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000003458

【氏名又は名称】芝浦機械株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大石 真伸

(72)【発明者】

【氏名】片平 利彰

【審査官】田村 佳孝

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－００９７０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１０５０９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１７０８５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１５９６１０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ４８／２５

Ｂ２９Ｃ ４８／４０

Ｆ１６Ｄ １／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

平行に配置されて互いに噛み合う一対のスクリュと、
前記一対のスクリュをそれぞれ軸線周りに回転駆動するための駆動部と、
前記駆動部の回転を減速し一対の出力軸を通じて出力する減速部と、
前記減速部の前記一対の出力軸の端部と前記一対のスクリュの端部とをそれぞれ同軸的に連結する一対の連結部と、を備え、
前記出力軸の前記端部は、連結される前記スクリュの前記端部よりも大きな外径を有し、
前記連結部は、
前記スクリュの前記端部と前記出力軸の前記端部とが挿入される挿入孔を有するカップリングと、
前記カップリングと前記スクリュの前記端部とを固定する固定部と、
前記出力軸の前記端部に取り付けられると共に、周方向に分割される複数の分割片によって構成されて前記出力軸の前記端部よりも大きな外径を有する係止部と、を有し、
前記カップリングは、
前記出力軸の前記端部を収容する第一収容部と、
前記第一収容部よりも大きな内径を有して前記係止部を収容する第二収容部と、
前記第一収容部と前記第二収容部との間に形成される段差部と、を有し、
前記挿入孔の前記段差部が前記係止部に係止されることによって、前記スクリュの軸線方向に沿って前記スクリュへ向かう方向への前記出力軸に対する前記カップリングの相対移動が規制される、
スクリュ機械。

【請求項2】

請求項１に記載のスクリュ機械であって、
前記連結部は、前記出力軸の前記端部に取り付けられ前記スクリュの前記端部に対向するストッパをさらに有し、
前記係止部は、前記ストッパと前記出力軸の前記端部とによって挟持されて前記出力軸に取り付けられる、
スクリュ機械。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のスクリュ機械であって、
前記係止部は、環状に形成され前記出力軸の周方向全体にわたって前記カップリングの前記段差部に係止される、
スクリュ機械。

【請求項4】

請求項３に記載のスクリュ機械であって、
前記係止部は、第一分割片、第二分割片、及び第三分割片の三つの前記分割片によって、中央孔を有する円環状に構成される、
スクリュ機械。

【請求項5】

請求項４に記載のスクリュ機械であって、
前記カップリングは、前記第二収容部に接続され前記スクリュの前記端部を収容する第三収容部をさらに有し、
前記第一分割片、前記第二分割片、及び前記第三分割片は、それぞれ前記係止部の円形の外周面の一部を構成する外周円弧部を有し、当該外周円弧部に対する弦が前記第三収容部の内径以下に形成され、
前記第一分割片と前記第二分割片とは、互いに同一形状を有し、
前記第三分割片は、
前記係止部の前記中央孔の内周面の一部を構成する内周円弧部と、
前記中央孔の中心軸に平行であって、前記中央孔の内径よりも小さい間隔を空けて互いに平行に設けられ前記外周円弧部と前記内周円弧部とを接続する一対の平行部と、を有する、
スクリュ機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スクリュ機械に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、２本のスクリュを備えたスクリュ式二軸混練押出機が開示されている。この二軸混錬押出機では、２本のスクリュは、それぞれが軸継手を介して減速機の出力軸へ連結され、減速機が電動機へ連結されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００８－１６８４５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

スクリュと減速機の出力軸とを連結する連結部（継手）には、軸方向に相対移動しないようにスクリュと出力軸とを連結することが求められる。そのような連結部の構造としては、例えば、スクリュと出力軸とにわたって設けられるカップリングを、ナットによってスクリュ及び出力軸にねじ締結する構造がある。

【0005】

一方、スクリュ機械には、スクリュの駆動トルクの高トルク化の要望がある。スクリュの駆動トルクを高トルク化するには、駆動部のトルクをスクリュに伝達する減速部の出力軸を大径化する必要がある。出力軸が大径化すると、これに応じて連結部のナットも大径化する。

【0006】

ここで、特許文献１に開示されるような一対のスクリュを備えるスクリュ機械（押出機）では、一対のスクリュの軸間距離は、スクリュ形状等に応じて定められるものであり、スクリュ間のスペースには制限がある。

【0007】

よって、２本のスクリュと減速機の出力軸とをそれぞれ連結する連結部が、カップリングと出力軸とをナットによって締結する構造であると、スクリュと減速機の出力軸とを連結するナット同士で干渉が生じるおそれがある。このため、カップリングと出力軸とをナットによって締結する連結部の構造では、減速機の出力軸の大径化に限界がある。

【0008】

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、スクリュと減速部の出力軸とを連結する連結部を小型化したスクリュ機械を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明のある態様によれば、スクリュ機械であって、平行に配置されて互いに噛み合う一対のスクリュと、一対のスクリュをそれぞれ軸線周りに回転駆動するための駆動部と、駆動部の回転を減速し一対の出力軸を通じて出力する減速部と、駆動部の一対の出力軸の端部と一対のスクリュの端部とをそれぞれ同軸的に連結する一対の連結部と、を備え、出力軸の端部は、連結されるスクリュの端部よりも大きな外径を有し、連結部は、スクリュの端部と出力軸の端部とが挿入される挿入孔を有するカップリングと、カップリングとスクリュの端部とを固定する固定部と、出力軸の端部に取り付けられると共に、周方向に分割される複数の分割片によって構成されて出力軸の端部よりも大きな外径を有する係止部と、を有し、カップリングは、出力軸の端部を収容する第一収容部と、第一収容部よりも大きな内径を有して係止部を収容する第二収容部と、第一収容部と第二収容部との間に形成される段差部と、を有し、カップリングは、挿入孔の段差部が係止部に係止されることによって、スクリュの軸線方向に沿ってスクリュへ向かう方向への出力軸に対する相対移動が規制される。

【発明の効果】

【0010】

この態様によれば、分割される複数の分割片によって出力軸よりも大きな外径を有する係止部が構成され、当該係止部がカップリングの挿入孔に挿入されて挿入孔の段差部と係止されることで、スクリュへ向かう方向への出力軸とカップリングの相対移動が規制される。このように、出力軸とカップリング、ひいてはスクリュとの相対移動を規制する構造がカップリングの内部で構成されるため、連結部の構成を小型化できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態に係る押出機の全体構成を示す平面図である。

【図2】本発明の実施形態に係る押出機の連結部周辺の構造を示す断面図である。

【図3】本発明の実施形態に係る押出機の係止部の正面図である。

【図4A】本発明の実施形態に係る押出機の連結構造の組み立て方法を説明する図であり、図２におけるＡ矢印からみた係止部の正面図である。

【図4B】本発明の実施形態に係る押出機の連結構造の組み立て方法を説明する図であり、図２におけるＡ矢印からみた係止部の正面図である。

【図4C】本発明の実施形態に係る押出機の連結構造の組み立て方法を説明する図であり、図２におけるＡ矢印からみた係止部の正面図である。

【図4D】本発明の実施形態に係る押出機の連結構造の組み立て方法を説明する図であり、図２におけるＡ矢印からみた係止部の正面図である。

【図4E】本発明の実施形態に係る押出機の連結構造の組み立て方法を説明する図であり、図２におけるＡ矢印からみた係止部の正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るスクリュ機械について説明する。なお、各図面においては、説明の便宜上、各構成の縮尺を適宜変更しており、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、複数の同一の構成については、その一部にのみ符号を付し、その他については符号を省略することがある。

【0013】

本実施形態のスクリュ機械は、バレル２０のスクリュ孔２１内に供給される粒状または粉体状の材料をスクリュ１０ａ，１０ｂによって搬送しながら混練し、混練された材料をバレル２０の吐出口２３から押し出して成形する押出機である。以下では、本実施形態のスクリュ機械を「押出機１００」として説明する。

【0014】

押出機１００は、図１に示すように、一対のスクリュ１０ａ，１０ｂと、一対のスクリュ１０ａ，１０ｂが挿入されるスクリュ孔２１を有するバレル２０と、一対のスクリュ１０ａ，１０ｂをスクリュ孔２１内で回転させる駆動部としての電動モータ３０と、電動モータ３０の回転を減速して一対のスクリュ１０ａ，１０ｂに伝達する減速部４０と、を備える。このように、押出機１００は、一対のスクリュ１０ａ，１０ｂを備える、いわゆる二軸混練押出機である。

【0015】

バレル２０は、一方向に延びるように形成され、その長手方向に沿ってスクリュ孔２１が形成される筒状部材である。

【0016】

バレル２０の長手方向の一端には、スクリュ孔２１内に材料を供給するための供給口２２がスクリュ孔２１に開口して形成される。バレル２０の長手方向の他端には、溶融及び混練された材料により生成された混練物を吐出するための吐出口２３がスクリュ孔２１に開口して形成される。以下では、スクリュ孔２１において供給口２２側（図１中右側）をスクリュ孔２１の「上流」、吐出口２３側（図１中左側）をスクリュ孔２１の「下流」とも称する。供給口２２を通じてスクリュ孔２１内に供給された材料は、スクリュ１０ａ，１０ｂによって下流に向けて搬送され、吐出口２３を通じてバレル２０外に吐出される。

【0017】

また、図示は省略するが、バレル２０には、バレル２０を加熱する加熱装置、バレル２０を冷却する冷却装置、脱揮を行うための真空装置、バレル２０の温度を検出する温度センサなどが設けられる。

【0018】

一対のスクリュ１０ａ，１０ｂは、互いに同様の形状を有し、中心軸が所定の間隔を空けて互いに平行に延びるように設けられており、互いに噛み合った状態でバレル２０のスクリュ孔２１内に挿入される。一対のスクリュ１０ａ，１０ｂは、電動モータ３０によって、それぞれの中心軸（軸線）回りに同一方向に回転される。つまり、一対のスクリュ１０ａ，１０ｂは、互いに同期して回転される。以下では、一対のスクリュ１０ａ，１０ｂを総称して単に「スクリュ１０」とし、具体的構成について説明する。

【0019】

スクリュ１０は、減速部４０を介して電動モータ３０に連結される基端から先端に向けて、バレル２０の長手方向に沿って設けられる軸部材である。スクリュ１０の基端が、スクリュ孔２１の上流に位置し、先端がスクリュ孔２１の下流に位置する。

【0020】

スクリュ１０は、外周に螺旋状のフライト１１（スクリュ羽根）を有する。供給口２２からスクリュ孔２１に供給された材料は、回転するスクリュ１０によって下流側に向けて移送される。下流側に向けて移送された材料は、スクリュ１０に設けられる複数のニーディングディスク等で構成される混練部（図示省略）によって溶融させると共に混練される。混練部によって溶融された材料は、吐出口２３から押し出されてバレル２０外に吐出される。

【0021】

電動モータ３０は、コントローラ（図示省略）によって作動が制御される。電動モータ３０のモータ軸３１は、減速部４０に連結され、モータ軸３１の回転は、減速部４０を介して一対のスクリュ１０ａ，１０ｂに伝達される。これにより、一対のスクリュ１０ａ，１０ｂが電動モータ３０によって回転駆動される。

【0022】

減速部４０は、一対の出力軸４１ａ，４１ｂを備え、複数の歯車によって構成される歯車機構（図示省略）によって電動モータ３０のモータ軸３１の回転を減速して一対の出力軸４１ａ，４１ｂを通じて出力する。一対の出力軸４１ａ，４１ｂは、互いに同方向に同期して回転する。減速部４０の歯車機構の構成は、公知の構成を採用できるため、詳細な説明及び図示は省略する。

【0023】

減速部４０の一対の出力軸４１ａ，４１ｂは、一対の連結部５０ａ，５０ｂによって一対のスクリュ１０ａ，１０ｂにそれぞれ同軸的に連結される。

【0024】

以下、一対のスクリュ１０ａ，１０ｂと一対の出力軸４１ａ，４１ｂとの連結構造について、具体的に説明する。なお、一方のスクリュ１０ａと一方の出力軸４１ａとの連結構造と、他方のスクリュ１０ｂと他方の出力軸４１ｂとの連結構造とは、互いに同様の構成である。よって、以下では、一対のスクリュ１０ａ，１０ｂを総称して「スクリュ１０」、一対の出力軸４１ａ，４１ｂを総称して「出力軸４１」、一対の連結部５０ａ，５０ｂを総称して「連結部５０」とし、スクリュ１０と出力軸４１の連結構造について説明する。

【0025】

図２に示すように、スクリュ１０と出力軸４１とは、連結部５０によって同軸的に連結される。連結部５０に連結される出力軸４１の端部４２の外周には、スプライン４２ａが形成される。連結部５０に連結されるスクリュ１０の端部１２の外周には、スプライン１２ａが形成される。本実施形態では、出力軸４１の端部４２の外径は、スクリュ１０の端部１２の外径よりも大きく形成される。

【0026】

連結部５０は、スクリュ１０の端部１２と出力軸４１の端部４２とが挿入される挿入孔５１ａを有する筒状のカップリング５１と、カップリング５１とスクリュ１０の端部１２とを固定する固定部６０と、出力軸４１の端部４２に取り付けられる係止部７０と、出力軸４１の端部４２に取り付けられ、スクリュ１０の端部１２が軸方向に当接可能なストッパ８０と、を有する。

【0027】

カップリング５１の挿入孔５１ａは、カップリング５１の軸方向両端部に開口する貫通孔であり、スクリュ１０及び出力軸４１と同軸的に形成される。カップリング５１は、出力軸４１の端部４２を収容する第一収容部５２と、第一収容部５２よりも大きな内径を有して係止部７０を収容する第二収容部５３と、スクリュ１０の端部１２を収容する第三収容部５４と、を有する。第一収容部５２、第二収容部５３、及び第三収容部５４は、この順番で減速部４０側からスクリュ１０側（図２中右側から左側）向けて、カップリング５１の軸方向に並んで設けられる。第一収容部５２の内周面５２ａ、第二収容部５３の内周面５３ａ、及び第三収容部５４の内周面５４ａによって、挿入孔５１ａが形成される。また、第一収容部５２と第二収容部５３との間には、内径差によって段差部５５が形成される。段差部５５は、円環状の平面である。

【0028】

第一収容部５２の内周面５２ａは、出力軸４１の端部４２のスプライン４２ａとスプライン結合される。よって、カップリング５１は、スプライン結合を通じて出力軸４１の回転が伝達され、出力軸４１の回転に伴って回転する。

【0029】

第三収容部５４の内周面５４ａの一部は、スクリュ１０の端部１２のスプライン１２ａとスプライン結合される。よって、スクリュ１０は、スプライン結合を通じてカップリング５１、ひいては出力軸４１の回転が伝達され、出力軸４１の回転に伴って回転する。

【0030】

第二収容部５３の内径Ｄ２は、第一収容部５２の内径Ｄ１、ひいては第三収容部５４の内径Ｄ３よりも大きく形成される（Ｄ２＞Ｄ１＞Ｄ３）。なお、出力軸４１の端部４２の外径は、第一収容部５２の内径Ｄ１に略一致する。係止部７０の外径は、第二収容部５３の内径Ｄ２に略一致する。スクリュ１０の端部１２の外径は、第三収容部５４の内径Ｄ３に略一致する。よって、以下では、「出力軸４１の端部４２の外径Ｄ１」、「係止部７０の外径Ｄ２」、「スクリュ１０の端部１２の外径Ｄ３」とも称する。

【0031】

係止部７０は、図３に示すように、周方向に分割される複数の分割片によって、中央孔７０ａを有する円環状に構成される。係止部７０は、出力軸４１の端部４２の外径Ｄ１よりも大きな外径Ｄ２を有しており、径方向外側の一部は、カップリング５１の段差部５５に対向している。

【0032】

係止部７０は、図２に示すように、ストッパ８０によって出力軸４１の先端に取り付けられる。ストッパ８０は、係止部７０の中央孔７０ａを挿通する円柱状のボス部８１と、ボス部８１の端部に設けられボス部８１よりも大きな外径を有するフランジ部８２と、を有する。フランジ部８２とは反対側のボス部８１の端部は、出力軸４１の端面に当接する。フランジ部８２の外径は、第三収容部５４における挿入孔５１ａの内径よりも小さい。つまり、フランジ部８２の外径は、係止部７０の外径Ｄ２よりも小さい。

【0033】

ストッパ８０は、図示しないボルトによって出力軸４１の端部４２に取り付けられる。これにより、係止部７０は、出力軸４１の端面とストッパ８０のフランジ部８２との間で挟持されて出力軸４１に取り付けられる。係止部７０とフランジ部８２とは、常時当接する構成でもよいし、係止部７０とフランジ部８２との間に隙間が設けられるものでもよい。フランジ部８２の端面は、円形の平面に形成され、スクリュ１０の端面に対向する。

【0034】

係止部７０は、図３に示すように、所定の板厚を有する環状のリング部材を周方向に分割した複数の分割片によって構成される。本実施形態では、係止部７０は、第一分割片７１、第二分割片７２、及び第三分割片７３の３つに分割された分割片により構成される。

【0035】

第一分割片７１、第二分割片７２、及び第三分割片７３は、それぞれ係止部７０の円形の外周面の一部を構成する外周円弧部７１ａ，７２ａ，７３ａと、係止部７０の中央孔７０ａの内周面の一部を構成する内周円弧部７１ｂ，７２ｂ，７３ｂと、を有する、略扇形形状に形成される。第一分割片７１、第二分割片７２、及び第三分割片７３、の各外周円弧部７１ａ，７２ａ，７３ａに対する弦の寸法Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、第三収容部５４の内径Ｄ３以下に形成される（Ｌ１≦Ｄ３、Ｌ２≦Ｄ３、Ｌ３≦Ｄ３）。言い換えると、第一分割片７１、第二分割片７２、及び第三分割片７３の外形における最大寸法Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、第三収容部５４の内径Ｄ３以下に形成される。これにより、第一分割片７１、第二分割片７２、及び第三分割片７３は、係止部７０の中央孔７０ａの中心軸とカップリング５１の挿入孔５１ａの中心軸とが平行となる姿勢でスクリュ１０側から挿入孔５１ａ内に収容することができる。

【0036】

第一分割片７１と第二分割片７２とは、互いに同一形状に形成される。第三分割片７３は、外周円弧部７３ａに対する弦の寸法Ｌ３が第一分割片７１及び第二分割片７２の弦の寸法Ｌ１，Ｌ２よりも小さい（Ｌ１＝Ｌ２＞Ｌ３）。第三分割片７３は、係止部７０の中央孔７０ａの内径よりも小さい間隔を空けて互いに平行に設けられる一対の平行部７３ｃ，７３ｄを有する。つまり、第三分割片７３の外周円弧部７３ａに対する弦の寸法Ｌ３は、係止部７０の中央孔７０ａの内径Ｄ４よりも小さい（Ｄ４＞Ｌ３）。一対の平行部７３ｃ，７３ｄは、第一分割片７１及び第二分割片７２に対向する平面であって、第三分割片７３の外周円弧部７３ａと内周円弧部７３ｂとを接続する。

【0037】

また、第一分割片７１と第二分割片７２には、第三分割片７３の平行部７３ｃ，７３ｄに面接触する平面部７１ｃ，７２ｃと、平面部７１ｃ，７２ｃと交差するように平面部７１ｃ，７２ｃに対して垂直に形成される面取り部７１ｄ，７２ｄと、がそれぞれ設けられる。面取り部７１ｄ，７２ｄが設けられることで、第一分割片７１及び第二分割片７２の一方の端部を尖った形状（いわゆるピン角）とすることがなく、応力集中の発生を防止できる。また、面取り部７１ｄ，７２ｄが設けられることで、外周円弧部７１ａ，７２ａに対する弦の寸法Ｌ１，Ｌ２が短くなるため、第一分割片７１及び第二分割片７２を挿入孔５１ａへと挿入しやすくなる。

【0038】

固定部６０は、図２に示すように、スクリュ１０の端部１２の外周に形成された環状の凹部１２ｂに装着される割りカラー６１と、割りカラー６１を介してスクリュ１０の端部１２とカップリング５１とを連結するナット６２と、を有する。

【0039】

割りカラー６１は、周方向に分割された形状を備え、径方向に拡縮可能なリング部材である。割りカラー６１は、スクリュ１０の端部１２の外周に装着された状態で、スクリュ１０の端部１２の外径Ｄ３よりも大きな外径となるように構成されている。割りカラー６１は、スクリュ１０の凹部１２ｂに対して軸方向に係止されている。

【0040】

カップリング５１の第三収容部５４の外周には、ナット６２が螺合する雄ねじ部５４ｂが形成される。ナット６２の内周には、割りカラー６１に対して軸方向に当接する着座部６３が形成される。ナット６２の着座部６３が割りカラー６１に当接した状態でナット６２をカップリング５１の雄ねじ部５４ｂに螺合させ、所定の締め付け力で締め付けることで、ナット６２及び割りカラー６１を介してスクリュ１０とカップリング５１とがねじ締結される。このようにして、スクリュ１０は、固定部６０によりカップリング５１と固定される。

【0041】

次に、主に図４Ａ～４Ｅを参照して、本実施形態におけるスクリュ１０と出力軸４１との連結方法について説明する。なお、図４Ａ～４Ｅでは、図中上下方向が鉛直方向の上下方向を表している。また、図４Ａ～４Ｅにおける破線は、第三収容部５４の内周面５４ａを模式的に示すものである。

【0042】

スクリュ１０と出力軸４１とを連結するには、まず、出力軸４１の端部４２をカップリング５１の第一収容部５２に挿入して、出力軸４１とカップリング５１とをスプライン結合する。

【0043】

次に、カップリング５１の第二収容部５３に係止部７０を収容する。具体的には、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、第三分割片７３が配置される開口を相対的に下方に向けた状態で、第一分割片７１及び第二分割片７２を他方側（スクリュ１０側）から挿入孔５１ａに挿入する。この際、第一分割片７１及び第二分割片７２は、最大寸法Ｌ１，Ｌ２が第三収容部５４の内径Ｄ３よりも小さいため、図４Ａに示すように、第二収容部５３に収容される姿勢（図２に示す姿勢）のまま、スクリュ１０側から挿入孔５１ａに容易に挿入することができる。

【0044】

次に、図４Ｃに示すように、挿入孔５１ａ内で第一分割片７１及び第二分割片７２を挿入孔５１ａの中心軸回りに１８０°回転させ、第三分割片７３を配置する開口を相対的に上方に配置する。この状態では、第一分割片７１及び第二分割片７２の平面部７１ｃ，７２ｃが、鉛直方向に沿うように配置される。そして、第三分割片７３を挿入孔５１ａ内に挿入して、第一分割片７１と第二分割片７２との間に配置して、円環状の係止部７０を構成する。

【0045】

ここで、第三分割片７３には一対の平行部７３ｃ，７３ｄが設けられ、第一分割片７１及び第二分割片７２には平面部７１ｃ，７２ｃが設けられる。このため、まず図４Ｄに示すように挿入孔５１ａの径方向中央付近から第一分割片７１と第二分割片７２との間に第三分割片７３を挿入し、その後径方向外側（図４Ｄ中上側）に移動させることで、第一分割片７１と第二分割片７２との間に配置することができる。このように、一度挿入孔５１ａの中心付近から挿入孔５１ａ内に第三分割片７３を挿入し、その後径方向に移動させることで、第三分割片７３を所定の位置に配置して、第一収容部５２及び第三収容部５４の内径よりも大きな外径の係止部７０を容易に構成することができる。

【0046】

次に、図４Ｅに示すように、第一分割片７１、第二分割片７２、及び第三分割片７３を挿入孔５１ａの中心軸周りに１８０°回転させ、第三分割片７３を相対的に下方に配置する。これにより、支持がなくても第一分割片７１、第二分割片７２、及び第三分割片７３がばらけることがなく、円環状の係止部７０の形状を保つことができる。

【0047】

次に、ストッパ８０を挿入孔５１ａに挿入し、係止部７０の中央孔７０ａにストッパ８０のボス部８１を挿入する（図２参照）。この状態で、ストッパ８０をボルトによって出力軸４１に取り付ける。これにより、係止部７０は、ストッパ８０によって出力軸４１に取り付けられる。

【0048】

次に、スクリュ１０の端部１２の外周にナット６２を挿入し、その後、スクリュ１０の端部１２の外周に割りカラー６１を取り付ける。外周にナット６２及び割りカラー６１が取り付けられたスクリュ１０の端部１２をストッパ８０に当接するまでカップリング５１の挿入孔５１ａに挿入し、スクリュ１０とカップリング５１をスプライン結合する。

【0049】

次に、ナット６２を所定の締め付け力によってカップリング５１にねじ締結することで、スクリュ１０とカップリング５１とを固定する。

【0050】

以上のようにして連結部５０によってスクリュ１０と出力軸４１とが連結される。これにより、出力軸４１へ向かう方向への軸方向へのスクリュ１０の移動は、スクリュ１０がストッパ８０に当接することで規制される。また、出力軸４１から離れる方向へのスクリュ１０の移動は、スクリュ１０と連結されたカップリング５１の段差部５５が、出力軸４１に取り付けられた係止部７０の外周に係止されることで規制される。このように、スクリュ１０と出力軸４１とは、連結部５０によって軸方向への相対移動不能に連結される。これにより、一対のスクリュ１０ａ，１０ｂが軸方向に相対移動することで生じるスクリュ１０ａ，１０ｂの噛み合いのずれやスクリュ１０ａ，１０ｂ同士の干渉を防止することができる。

【0051】

また、スクリュ１０と出力軸４１とは、カップリング５１の内部の段差部５５とカップリング５１に収容される係止部７０とによって軸方向に係止されるため、連結部５０が径方向に大型化することを抑制できる。よって、スクリュ１０の駆動トルクを高トルク化するために出力軸４１を大径化しやすくなる。

【0052】

また、本実施形態では、減速部４０の出力軸４１の端部４２の外径Ｄ１が、スクリュ１０の端部１２の外径Ｄ３よりも大きい。このため、カップリング５１の内周の段差部５５と係止部７０とを係止するために、係止部７０の外径Ｄ２は、出力軸４１の端部４２の外径Ｄ１、ひいてはスクリュ１０の端部１２の外径Ｄ３よりも大きく形成される（Ｄ２＞Ｄ１＞Ｄ３）。これに対し、係止部７０は、周方向に分割される複数の分割片によって構成される形状であるため、係止部７０の外径がスクリュ１０の端部１２の外径Ｄ３（第三収容部５４の内径Ｄ３）より大きい場合であっても、挿入孔５１ａ内に挿入しやすく、組み立てを容易にすることができる。

【0053】

次に、本実施形態の変形例について説明する。以下のような変形例も本発明の範囲内であり、以下の変形例と上記実施形態の各構成とを組み合わせたり、以下の変形例同士を組み合わせたりすることも可能である。また、各変形例において、上記実施形態と同様の構成については、同様の符号を付して説明を省略する。

【0054】

上記実施形態では、スクリュ機械は、一対のスクリュ１０ａ，１０ｂを備える、いわゆる二軸混練押出機である。これに対し、スクリュ機械は、少なくとも一対のスクリュを備えるものであればよく、３つ以上の複数のスクリュを備える多軸押出機でもよい。

【0055】

また、上記実施形態では、スクリュ機械は、材料を混練して押し出す押出機１００である。これに対し、スクリュ機械は、押出機１００に対して材料を供給する多軸の材料供給機（サイドフィーダ）であってもよい。材料供給機のスクリュは、混練部を備えておらず、材料を混練・溶融せずに移送する。

【0056】

また、上記実施形態では、一対のスクリュ１０ａ，１０ｂは、互いに同一方向に回転する。これに対し、一対のスクリュ１０ａ，１０ｂは、互いに反対方向に回転するものでもよい。

【0057】

また、上記実施形態では、係止部７０は、３つの分割片によって構成され、周方向の全周がカップリング５１に対して接触する円環状に構成される。これに対し、係止部７０は、２つの分割片によって構成されてもよいし、４つ以上の分割片によって構成されてもよい。また、係止部７０は、例えば分割片の周方向の間に隙間を有する形状に形成されて、周方向の一部だけがカップリング５１に対して接触する構成でもよい。また、上記実施形態では、３つの分割片によって係止部７０が構成され、第三分割片７３は、第一分割片７１及び第二分割片７２とは異なる形状であるが、各分割片が互いに同一の形状に形成されて係止部７０が構成されてもよい。

【0058】

以下、本実施形態の作用効果について説明する。

【0059】

押出機１００は、平行に配置されて互いに噛み合う一対のスクリュ１０と、一対のスクリュ１０をそれぞれ軸線周りに回転駆動するための電動モータ３０と、電動モータ３０の回転を減速し一対の出力軸４１を通じて出力する減速部４０と、減速部４０の一対の出力軸４１の端部４２と一対のスクリュ１０の端部１２とをそれぞれ同軸的に連結する一対の連結部５０と、を備え、出力軸４１の端部４２は、連結されるスクリュ１０の端部１２よりも大きな外径を有し、連結部５０は、スクリュ１０の端部１２と出力軸４１の端部４２とが挿入される挿入孔５１ａを有するカップリング５１と、カップリング５１とスクリュ１０の端部１２とを固定する固定部６０と、出力軸４１の端部４２に取り付けられると共に、周方向に分割される複数の分割片によって構成されて出力軸４１の端部４２よりも大きな外径を有する係止部７０と、を有し、カップリング５１は、出力軸４１の端部４２を収容する第一収容部５２と、第一収容部５２よりも大きな内径を有して係止部７０を収容する第二収容部５３と、第一収容部５２と第二収容部５３との間に形成される段差部５５と、を有し、挿入孔５１ａの段差部５５が係止部７０に係止されることによって、スクリュ１０の軸線方向に沿ってスクリュ１０へ向かう方向への出力軸４１に対するカップリング５１の相対移動が規制される。

【0060】

また、押出機１００では、連結部５０は、出力軸４１の端部４２に取り付けられスクリュ１０の端部１２に対向するストッパ８０をさらに有し、係止部７０は、ストッパ８０と出力軸４１の端部４２とによって挟持されて出力軸４１に取り付けられる。

【0061】

このような押出機１００によれば、分割される複数の分割片によって出力軸４１よりも大きな外径を有する係止部７０が構成され、当該係止部７０がカップリング５１の挿入孔５１ａに挿入されて挿入孔５１ａの段差部５５と係止されることで、スクリュ１０へ向かう方向への出力軸４１とカップリング５１の相対移動が規制される。このように、出力軸４１とカップリング５１、ひいてはスクリュ１０との相対移動を規制する構造がカップリング５１の内部で構成されるため、連結部５０の構成を小型化できる。

【0062】

また、押出機１００では、係止部７０は、環状に形成され出力軸４１の周方向全体にわたってカップリング５１の段差部５５に係止される。

【0063】

この構成では、係止部７０と挿入孔５１ａの段差部５５との接触面積を充分に確保でき、係止部７０と段差部５５とをより確実に係止することができる。

【0064】

また、押出機１００では、係止部７０は、第一分割片７１、第二分割片７２、及び第三分割片７３の三つの分割片によって、中央孔７０ａを有する円環状に構成される。

【0065】

また、押出機１００では、カップリング５１は、第二収容部５３に接続されスクリュ１０の端部１２を収容する第三収容部５４をさらに有し、第一分割片７１、第二分割片７２、及び第三分割片７３は、それぞれ係止部７０の円形の外周面の一部を構成する外周円弧部７１ａ，７２ａ，７３ａを有し、当該外周円弧部７１ａ，７２ａ，７３ａに対する弦の寸法Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が第三収容部５４の内径以下に形成され、第一分割片７１と第二分割片７２とは、互いに同一形状を有し、第三分割片７３は、係止部７０の中央孔７０ａの内周面の一部を構成する内周円弧部７３ｂと、中央孔７０ａの中心軸に平行であって、中央孔７０ａの内径よりも小さい間隔を空けて互いに平行に設けられ外周円弧部７３ａと内周円弧部７３ｂとを接続する一対の平行部７３ｃ，７３ｄと、を有する。

【0066】

この構成では、第三分割片７３が一対の平行部７３ｃ，７３ｄを有するため、先に第一分割片７１及び第二分割片７２を挿入孔５１ａに挿入し、その後第三分割片７３を挿入孔５１ａに挿入した後、平行部７３ｃ，７３ｄに沿って第三分割片７３を径方向外側に移動させることで、係止部７０が構成される。このような構成によれば、出力軸４１よりも外径が大きい係止部７０を挿入孔５１ａ内で容易に組み立てることができる。

【0067】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【符号の説明】

【0068】

１００ 押出機
１０ スクリュ
１２ スクリュの端部
３０ 電動モータ（駆動部）
４０ 減速部
４１ 出力軸
４２ 出力軸の端部
５０ 連結部
５１ カップリング
５１ａ 挿入孔
５２ 第一収容部
５３ 第二収容部
５４ 第三収容部
５５ 段差部
６０ 固定部
７０ 係止部
７０ａ 中央孔
７１ 第一分割片
７２ 第二分割片
７３ 第三分割片
７１ａ、７２ａ、７３ａ 外周円弧部
７３ｂ 内周円弧部
７３ｃ、７３ｄ 平行部
８０ ストッパ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図4E】